Výzkum genu obnovujícího produkci pylu u sterilních rostlin

Vědci z Cornellské univerzity zemědělských a přírodních věd v USA při práci s okrasnými rostlinami - petúniemi určili gen, který obnovuje produkci pylu u sterilních rostlin. Tato zjištění ukazují způsob pravěpodobné lokalizace podobných obnovovacích genů u přibližně 150 dalších rostlinných druhů s defektem zvaným cytoplazmatická samčí sterilita a mohly by usnadnit hybridizaci rostlin pro účely zvýšených výnosů. Tento gen obnovující fertilitu je umístěn v jádře rostlinné buňky určitých odrůd petúnií a zabraňuje abnormálnímu genu v buněčných mitochondriích narušovat produkci pylu. Řepka, květák, slunečnice a rýže patří mezi krmné plodiny, o nichž je známo, že mají podobné, přirozeně se vyskytující obnovovací geny, a znalost jejich obecného umístění v genomu rostliny by mělo pomoci je přesně určit u jiných rostlin. Identifikace vlastního obnovovacího genu rostliny pomůže šlechtitelům rostlin přenést tento gen rychleji do perspektivních šlechtitelských linií, rovněž tradičním sexuálním křížením nebo použitím technik genetického inženýrství. Jakmile je tento obnovovací gen začleněn do šlechtěné linie, tyto rostliny pak mohou být použity v produkci hybridního osiva. Žádný jiný gen u rostlin, který může vypnout genové vyjádření defektního mitochondriálního genu nebyl dříve objeven.

Cytoplazmatická samčí sterilita je hodnotná charakteristika používaná ve speciální strategii producenty osiv. Odrůda rostliny se sterilními samčími jedinci úplně postrádajícími pyl, je pěstována v polích blízko odrůdy rostliny, která obsahuje geny obnovující fertilitu a vytváří pyl. Všechna tato semena sesbíraná z rostlin se sterilními samčími jedinci musí být hybrid, výsledek křížového opylování. Rostliny pocházející z hybridních semen jsou silnější a produktivnější než inbrední, geneticky uniformní semeno, které vzniká, když se rostliny samoopylují. Pro zmapování genu petúnie byla extrahována a analyzována DNA z téměř 1000 rostlin petúnií. Pak byly použity speciální enzymy a DNA petúnií byla segmentována na malé fragmenty, které byly vloženy do 86 000 kolonií různých bakterií, z nichž každá obsahovala odlišný kousek DNA petúnie. U DNA izolované z jedné z bakteriálních kolonií bylo zjištěno, že nese marker blízký genu obnovovacímu fertilitu. A když DNA byla přenesena do buněk z rostlin se sterilními samčími rostlinami, všechny rostliny vzniklé z transformovaných buněk byly schopné produkovat pyl. To dokazuje, že Cornellští výzkumníci identifikovali gen obnovující fertilitu.